Вопросы для самоподготовки

Сила гидравлического сопротивления в ГТОН данного типа на периоде отката образуется за счет перемещения поршня тор­ моза отката, в результате чего жидкость из рабочей полости 1 через отверстия постоянного сечения fii перетекает в полость 4, а из неё через сечение ах в запоршневую полость 2 и через сече­ ние Q2+ az в запоршневую полость 3. Сечения ах, i02, az вы­ браны таким образом, что при любых условиях эксплуатации выполняется следующее:

а) жидкость из полости 1 перетекает в полость 4 почти без сопротивления и потерь энергии (следовательно, полости 1 и 4 можно считать единой полостью);

б) жидкость из полости 4 (из полости 1) в первую очередь должна перетекать в полость 3 (следовательно, полость 3 при всех условиях эксплуатации заполняется полностью).

Для того чтобы эти два условия выполнялись, необходимо

Тормоз отката-наката этого типа может работать в двух ва­ риантах:

а) в откат идет шток; б) в откат идет цилиндр.

Далее рассмотрим только первый случай. Схема работы ГТОН в этом случае показана на рис. 6.2, где: V\, Vi2, Vl3- ско­ рость столба жидкости в полости 1(4), скорость истечения стру­ ек жидкости из полости 1 в полость 2 и скорость истечения струек жидкости из полости 1 в полость 3; I, II, III - характер­ ные сечения гидравлического тракта; W, Ф - скорость отката и сила гидравлического сопротивления тормоза отката.

При откате ствола и выходе из полости ГТОН некоторой части штока 5 в полости 2 образуется вакуум (Р2~ 0).

6.1.3.Сила гидравлического сопротивления ГТОН

врежиме отката

Сила гидравлического сопротивления ГТОН веретено­ модераторного типа в режиме отката для случая, когда в откат идет шток, находится из функциональной зависимости

где P\, P2, P3, Pi - давления в полостях 1, 2, 3, 4; S\, S2, S3, Si -

рабочие площади поршней. В соответствии с рис. 6.1 и 6.2, ра­ бочие площади поршней находятся из равенств

В соответствии с условиями а), б) и условиями (6.1) имеют ме­ сто равенства

Используя принятые равенства (6.3), приводим функциональ­ ную зависимость (6.2) к виду

где SQ——d0.

Для определения давлений Pi и Р3 используем второй закон состояния движущейся жидкости (уравнение Бернулли для ре­ альной жидкости) при условии

Zx» Z2 * 0.

Жидкость, вытесняемая из полости 1, расходуется в запоршневую полость 2 и замодераторное пространство 3. Урав­ нения Бернулли для этих направлений (1-2 и 1-3) имеют вид

в уравнения (6.5), равна нулю, поскольку этот столб опирается на поверхность неподвижного поршня тормоза наката. Учиты­

В проектировочных расчетах можно принять ЛГф = 1.

6.1.4. Построение необходимого закона изменения площади регулируемого сечения тормоза отката

Основной конструктивной характеристикой ГТОН верете­ но-модераторного типа, как и ГТОН любого другого типа, явля­ ется закон изменения величины площади регулируемого сече­ ния тормоза отката по длине отката. Для его построения исполь­ зуются полученные на предыдущих этапах проектирования следующие данные:

1. Желательный закон изменения суммарной силы сопр тивления откату - R(X).

2.Закон изменения избыточной силы накатника - П(20-

3.Закон изменения скорости торможенного отката ствола - W(X), полученный при использовании желательного закона из­ менения СССО.

4.Выражение для определения силы гидравлического со­ противления ГТОН в режиме отката - (см. (6.9)).

Используя выражение (6.9), при К'ф = 1 и известных зако­ нах изменения R(X), П(А) и W(X), получаем формулу для опре­ деления необходимой величины суммарной площади регули­ руемого сечения тормоза отката в зависимости от пути отката

( б л о )

где Ф (* ) = Д (Х )-П *(Х );

1У(Х), R(X), П*(Х) - текущие значения скорости торможенного отката, необходимой силы сопротивления откату и избыточной

в) из полости 4(1) жидкость свободно растекается по по­ лостям 2 и 1 , не создавая дополнительных усилий на штоке;

г) постепенно выбирается вакуум в полости 2; д) с момента выбора вакуума в полости 2 оставшаяся там

жидкость поршнем тормоза отката через регулируемое сече­ ние ах выдавливается в полость 4(1), в которой вакуум; в ре­ зультате на штоке дополнительно образуется усилие тормоза отката при накате; жидкость из полости 4 свободно перетекает в полость 1 , почти не создавая дополнительных усилий на штоке (во время наката в полости 1 всегда вакуум).

6.2.2.Сила гидравлического сопротивления ГТОН

врежиме наката

Сила гидравлического сопротивления ГТОН веретено­ модераторного типа в режиме наката для случая, когда в откатенакате участвует шток, находится из функциональной зависи­ мости вида

где Р\, Р2, Рг, Р4 - давления в полостях 1, 2 , 3, 4; S\, S2, S2, S4 —

рабочие площади подвижных деталей в режиме наката, опреде­ ляемые в разделе (6.1.3).

Для решения задачи принимаются следующие условия и допущения:

Л « Л » 0;

Р2~ 0 при 0 < Z < Z2,

где Z, Z2 - путь наката и путь выбора вакуума в полости 2 при накате (см. рис. 6.4). Первое допущение принято на основа­ нии того, что в полостях 1 и 4 возникает вакуум на всем пу­ ти наката.

где Фн н - усилие тормоза наката при накате, Фн „ = PiS2; Фо н - усилие тормоза отката при накате, Фо н = PiS2,

Г= 0 при О< Z < Z 2,

0 при Z2 <Z <Х.

Путь выбора вакуума в полости 3 при накате ствола опре­ деляется из условий, рассмотренных в пункте 1.5.3 раздела 1.5.

Для определения давлений Р3 и Р2 используем закон сохра­ нения энергии (уравнение Бернулли для реальной жидкости) для сечений: 3-3; 3-1; 2-1.

Из закона сохранения механической энергии в соответст­ вии со схемой, представленной на рис. 6.4, вытекают следую­ щие соотношения:

где V2,V3,V' - скорости столба жидкости в сечениях 2, 3 и 3'

полостей ГТОН; Р\, Р2, Р2, Pi - давление жидкости в данных сечениях.

В соотношениях (6.14) в соответствии с принятыми допу­ щениями и принятой схемой ГТОН имеют место условия:

V3= со; Г3' *Г2* 0 .

Сучетом этих условий выражения (6.14) можно привести

квиду

P3 = J - H ( l + S z ) - a 2l

2q

При построении профиля веретена (5*) используется вы­ ражение

Параметры канавки тормоза наката модераторного типа связаны соотношением

а

<л

где az , h7 - максимальное значение суммарной площади кана­

вок тормоза наката и максимальная глубина канавки; щ, Ъ - число канавок в тормозе наката и постоянная ширина канавки.

Закон изменения глубины канавки тормоза отката описыва­ ется выражением

где az - текущая суммарная площадь сечения канавок тормоза наката (см. формулу (6.19)). В проектировочных расчетах мож­ но принять

2 < п0< 4; 7 < hz < 10 мм. Законы изменения а2 и hz

целесообразно представить гра­ фически так, как это показано на рис. 6.6.

С учетом уточненных вели­

заново определить диаметр штока тормоза отката d2.